Gases industriais: simulação do processo de separação criogênica do ar

Busse, Bernardo Arcoverde Vieira

Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/23651

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DC Field	Value	Language
dc.contributor.advisor	Perlingeiro, Carlos Augusto Guimarães	-
dc.contributor.author	Busse, Bernardo Arcoverde Vieira	-
dc.date.accessioned	2024-09-10T18:08:34Z	-
dc.date.available	2024-09-12T03:00:12Z	-
dc.date.issued	2014-06	-
dc.identifier.citation	BUSSE, Bernardo Arcoverde Vieira. Gases industriais: simulação do processo de separação criogênica do ar. 2014. 75 f. TCC (Graduação) - Curso de Engenharia Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2014.	pt_BR
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/11422/23651	-
dc.description.sponsorship	Programa de Recursos Humanos da ANP para o Setor de Petróleo e Gás	pt_BR
dc.language	por	pt_BR
dc.publisher	Universidade Federal do Rio de Janeiro	pt_BR
dc.rights	Acesso Aberto	pt_BR
dc.subject	Gases industriais	pt_BR
dc.subject	Métodos de separação do ar	pt_BR
dc.subject	Separação criogênica do ar	pt_BR
dc.title	Gases industriais: simulação do processo de separação criogênica do ar	pt_BR
dc.type	Trabalho de conclusão de graduação	pt_BR
dc.contributor.advisorLattes	http://lattes.cnpq.br/6583682324280544	pt_BR
dc.contributor.authorLattes	http://lattes.cnpq.br/3657063880764861	pt_BR
dc.contributor.advisorCo1	Souza, Mariana de Mattos Vieira Mello	-
dc.contributor.advisorCo1Lattes	http://lattes.cnpq.br/8882084525542926	pt_BR
dc.contributor.referee1	Secchi, Argimiro Resende	-
dc.contributor.referee1Lattes	http://lattes.cnpq.br/3710340061939187	pt_BR
dc.contributor.referee2	Vaz Junior, Carlos André	-
dc.contributor.referee2Lattes	http://lattes.cnpq.br/1862808949097711	pt_BR
dc.contributor.referee3	Manfro, Robinson Luciano	-
dc.contributor.referee3Lattes	http://lattes.cnpq.br/3653696978180201	pt_BR
dc.description.resumo	A produção de oxigênio, nitrogênio e argônio a partir do ar constitui o principal segmento dentro da indústria de gases industriais. Esses gases possuem inúmeras aplicações na indústria química, petroquímica, alimentícia, farmacêutica e também aplicações medicinais. Três métodos de separação do ar são predominantes: separação por membranas, PSA (Pressure Swing Adsorption) e Retificação Criogênica. Um dos marcos mais importantes da indústria de separação de ar foi a introdução da destilação do ar sob condições criogênicas em duas colunas. Até hoje esse princípio é aplicado, com inúmeras variações, na maioria dos separadores criogênicos de ar. Neste trabalho foi simulado um processo típico de separação criogênica do ar, similar ao utilizado por inúmeras empresas produtoras de gases industriais, com o objetivo de analisar profundamente esse processo. Esse processo é dividido em duas seções principais: uma onde ocorre a compressão e o tratamento do ar, chamada seção quente, e a outra onde ocorre a separação do ar em seus três principais componentes: nitrogênio, oxigênio e argônio, chamada de seção fria. O processo que ocorre na seção fria foi simulado, em equilíbrio termodinâmico, no ambiente de simulação Aspen Plus da empresa Aspentech. Inicialmente realizou-se uma análise para determinação do melhor modelo termodinâmico a ser utilizado na simulação. Optou-se por simular uma unidade com capacidade de produção de 1.000 toneladas por dia de oxigênio. Na dupla coluna de destilação a seção de alta pressão opera a 5,7 bar e a de baixa pressão a 1,8 bar. Observou-se grande instabilidade no perfil de concentração de argônio nesta coluna, evidenciando a necessidade de estratégias de controle para a produção do gás nobre. Os dados da simulação foram utilizados para conduzir uma análise econômica do processo, onde foram evidenciadas as principais expectativas quanto aos custos da planta, que são representados principalmente pelo consumo de energia e água de resfriamento. Um resultado interessante foi observar que o custo com manutenção da unidade representa quase metade dos custos operacionais, devido ao baixo custo das utilidades consumidas no processo e ao investimento de capital relativamente alto, cerca de 60 milhões de dólares. Análises de sensibilidade adicionais permitiram concluir que este processo apresenta ganhos de escala baixos quando comparados a outros processos da indústria e que existe um engargalamento na produção de produtos líquidos, sendo necessária a adição de uma unidade de refrigeração para alcançar esse objetivo, possível foco de estudo em trabalhos futuros.	pt_BR
dc.publisher.country	Brasil	pt_BR
dc.publisher.department	Escola de Química	pt_BR
dc.publisher.initials	UFRJ	pt_BR
dc.subject.cnpq	CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA	pt_BR
dc.embargo.terms	aberto	pt_BR
Appears in Collections:	Engenharia Química

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